中红外光纤拉丝塔用高精密加热炉的制作方法_2

文档序号:9538691阅读:来源:国知局
m的石英管。将全部直径为2-20mm的电阻丝,用陶瓷管包装起来。串有陶瓷管的电阻 丝按照特殊的排列方式,缠绕在特殊钢材料最外面。
[003引b)在特殊加热钢与石英管之间填补上耐火材料(如陶瓷块等)。接着在整个加热 模块外面填上保温材料,如;石棉,玻璃纤维等。在加热钢的上端和下端填充是5-45mm厚度 耐火材料(如陶瓷块等)。
[0037] C)将整个加热部分用不镑钢材料包装起来,并且将整个加热炉加热部分置于一个 厚2-4畑1,边长是14-20cm的方形不镑钢上,中必是空必的,直径是28-40畑1。
[0038] d)将石英上端和下端都连接两个25-28畑1,厚大约1. 5-3畑1的方形法兰盘,同时在 方形法兰盘中央刻直径在25-35mm圆孔,在圆孔边缘刻一个"U"形的圆形环槽,槽深Imm左 右,将石英管卡在槽中,W便固定上下法兰盘中。
[0039] e)在上下两端钢板的四角分别连接四根直径2-3畑1,长50-55畑1长的不镑钢实必 柱体W便固定整个预制棒加热炉。
[0040] f)在上法兰盘的上表面钻20-40个的左右的小孔,在上端法兰盘上表面,在W中 必为圆必,直径为24-32mm圆内,钻6-12个孔径为O8的进气孔,8-14个孔径为O4的进气 孔,12-20个孔径为O 2的进气孔,16-24个孔径为O 1. 2的进气孔
[0041] g)在上法兰盘上面连接一个中必是空的"凸"形的不镑钢盖(如图10所示),下 端的外径是45-60mm,内径是35-50mm,高14-20mm,上端的内径是15-30mm,外径是35-50mm, 高35-45mm。在"凸"形的上端盖侧面钻对称的两个孔,孔径在6-12mm。
[004引h)在"凸"形的不镑钢盖中间连接一根空必的,准直的不镑钢化直径4-8mm,内径 是2-6mm,它通过法兰进行固定控制,法兰由升降系统控制;不镑钢杆下端连接中红外玻璃 光纤预制棒,上端连接真空管,真空管连接真空泉。
[004引U在下端的法兰盘直接中必是空的,中必空圆的直径是30-40mm。
[0044] 本发明的有益效果如下:
[0045] 1、非常对称的温度分布区间。本发明采用特殊加热钢材料,有利于形成稳定的,对 称的温度分布,即在同一个圆上任何点的温度是相同的,将电阻丝放在加热模块最外面部 分,促使最外面电阻丝产生的热量沿各个方向传入最内层,在内层同一个圆上的每点温度 相同
[0046] 2、长的使用寿命。采用特殊加热钢材料,能经受长时间加热,防止被氧化,最重要 的是加热钢材料厚度厚,面积大,加长使用寿命。电阻丝使用陶瓷管包装起来,防止降温时 候迅速降温,导致电阻丝容易氧化,甚至出现断裂。
[0047] 3、非常好的气密性,通过采用一根石英管贯穿整个预制棒加热炉,采用非常好的 橡胶密封圈,及密封胶进行密封。防止外界氧气和空气污染,避免析晶,送是现有技术没法 解决问题。
[004引 4、非常小的温度浮动(在0.2C范围内浮动)。由于采用特殊加热模块,好的保温 环境,W及采用保温陶瓷管致使整个炉子具有好的热平衡。
[0049] 5、无氧环境炉腔。通过单一的腔体,W及上端进气,上法兰盘上气模和下端出气装 置,实现倾斜式,旋转式,直通式的通气方式,使腔体内的氧气在氮气,氮气,和氮气挤出去, 可W拉制无析晶的光纤。
[0050] 6、拉制小丝径(20微米左右),丝径误差范围在0.5微米范围内。通过特殊加热模 块,保温系统,保护气体循环系统,真空系统,预制棒升降系统,卷丝系统和严格密封装置构 造来"影响"加热区的温度分布,促使加热炉形成合理的温度分布区间。送样做方法简单, 精度高,温度可调范围大,升温呈现梯度,温度控制精度高。送些特性是现用的光纤加热炉 模块无法达到的。
【附图说明】:
[0051] 图1是具有I I形的加热模块带有H圈电阻丝的高精密加热炉示意图;
[0052]图2是具有I I形的加热模块带有H圈电阻丝的高精密加热炉温度分布曲线;
[0053] 图3是具有??形的加热模块带有走圈电阻丝的高精密加热炉示意图;
[0054] 图4是具有形的加热模块带有走圈电阻丝的高精密加热炉温度分布曲线;
[0055] 图5是具有][形的加热模块带有五圈电阻丝的高精密加热炉示意图;
[0056]图6是具有][形的加热模块带有五圈电阻丝的高精密加热炉温度分布曲线;
[0057] 图7是电阻丝堆放方式示意图巧圈);
[0058] 图8是高精密加热炉体上法兰盘结构示意图;
[0059] 图9是下法兰盘装置示意图;
[0060] 图10是真空(进气)装置示意图。
[0061] 其中;1为上端封口;2为进气口;3为上法兰盘;4为石英管;5为不镑钢罩;6为陶 瓷管;7为陶瓷块;8为电阻丝;8-1为第一进气孔;8-2为第二进气孔;8-3为上圆环形槽; 8- 4为第四进气孔;8-5为上固定孔;8-6为第六进气孔;9为特殊加热钢;9-1为下固定孔; 9- 2为下圆环形槽;10为下法兰盘;10-1为不镑钢杆下端;10-2为出气管;10-3为惰性气 体;11为保温材料。
【具体实施方式】:
[0062] 下面结合附图对本发明做进一步详细描述:
[0063] 本发明提供了中红外光纤拉丝培用高精密加热炉,由特殊加热模块,保温系统,保 护气体循环系统,真空系统,预制棒升降系统来实现合理温度区间W及非常好的密封系统 组成。图1是带有M形的预制棒加热炉,图2是M形的预制棒加热炉的温度分布曲线,图 3是带有?寺形状的预制棒高精密加热炉,图4是? 4形高精密加热炉温度分布曲线,图 5是带有][形加热模块预制棒高精密加热炉,图6][形加热模块预制棒高精密加热炉。如 图1,3, 5所示,高精密加热炉子的加热部分中间阴影部分是9特殊加热钢材料,9材质和尺 寸可W不同,它的形状至关影响温区分布,其结构是中必对称,整个加热钢材料贯穿整个炉 体加热部分,9特殊加热钢导热性能很好,可W形成一个高温平台,在9特殊加热钢材料和4 石英管之间空隙部分填充耐火材料,采用任何对特殊加热钢材料形状做相似形状变换的都 属于保护范围。
[0064] 在图1,3, 5所示,对于8电阻丝和⑧陶瓷管,为了防止电阻丝氧化,将电阻丝串 在陶瓷管里,送样可W延长预制棒加热炉使用寿命,同时也可W将电阻丝串在可W保护其 氧化并且导热性好的材料里。8电阻丝可W选择粗的如〇10,15,20〇11111),也可^是细的如 02,4,6 (mm)。如图7所示,是五圈电阻丝-陶瓷管(7-1 - 7-2)摆放方式,采用重叠堆放, 因此防止很宽高温平台。电阻丝圈数可W是3, 5, 7,9,11等等,电阻丝产生热量传导给9特 殊加热钢材料。
[0065] 如图在图1,3, 5所示,11保温材料和10不镑钢罩,为了保持高温度斜度效率,即就 是将电阻丝产生的热量往9特殊加热钢传递,防止热量传到外界,在电阻丝外面填充11保 温材料如保温棉花,玻璃纤维等等,送些保温材料保持均匀分布在9特殊加热钢材料周围, 保持4石英管内同必圆的每一个点温度相同。
[006引如图1,3,5所示,保护气循环系统采用上端通气,下端出气。2(10-4)进气口的直 径是06,8,10,12,将惰性气体引入上法兰盘上端空间,通过上法兰盘进气孔,进入石英管 内,在石英管内,气体W直通式方式下降(如图1,3,5所示),最后从下法兰盘中间出来。石 英管内采用连体简单通气。相比于氧气,采用"重的"氮气,质量相当的氮气,"轻的"的氮气 的混合气彻底清扫炉体内的氧气。
[0067]如图8所示,整个高精密加热炉的上法兰盘,采用8-1,8-2,8-4,8-6四种尺寸的实 现往4石英管通气,8-4大孔的直径是0 8-16,最小孔尺寸是O 0. 8-1. 5,标号8-1,8-6是两 种孔径接近的通气口,它们孔径大小是02-6。采用送种由外到中逐步减小通气孔,可朗尋 里面的氧气完全排挤出来,同时不影响整个炉子内部温区,同时也避免在拉制光纤时候,导 致光纤抖动。最外面最大孔是用于固定整个炉体结构,其大小尺寸再〇25-45,8-3U形槽, 里面涂入密封胶,同时将密封圈放入槽内,槽
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